- •9. Углеродистые стали. Их структура, свойства, классификация, маркировка, применение.
- •10. Конструкционные стали. Их структура, свойства, классификация, маркировка, применение.
- •11. Инструментальные стали. Их структура, свойства, классификация, маркировка, применение.
- •12. Белый и серый чугун. Влияние различных факторов (скорости охлаждения и состава) на формирование структуры серых чугунов. Маркировка серых чугунов.
- •14. Чугуны с шаровидным графитом.
- •15. Процесс получения ковких чугунов. Влияние примесей на процесс графитизации. Применение ковких чугунов.
- •16. Влияние формы графитных включений на свойства чугуна со свободным графитом.
- •17. Превращение в сталях при нагреве. Процесс образования аустенита. Перегрев и пережог.
- •19. Мартенситное превращение в стали. Его особенности. Закаливаемость и прокаливоемость стали.
- •21. Назначение и технология отжигов 1-го и 2-го рода.
- •22. Практические способы закалки сталей. Достоинства и недостатки. Дефекты, возникающие при закалке.
- •33.Цементируемые стали. Структура и термообработка.
- •43. Бронзы. Состав, маркировка, свойства.
14. Чугуны с шаровидным графитом.
Высокопрочный чугун получают из обычного серого перлитного чугуна двойным модифицированием: добавкой магния и ферросилиция. Под действием магния графит приобретает форму шаров (глобулей), кроме того, магний повышает прочность металлической основы. Высокопрочные чугуны маркируются буквами ВЧ и цифрой – сопротивление при растяжении. Высокопрочный чугун применяют вместо стали для изготовления деталей станков, кузнечно-прессового оборудования, работающих в подшипниках при повышенных и высоких давлениях; коленчатых валов, шестерен, муфт и вместо ковкого чугуна для изготовления задних мостов-автомобилей.
15. Процесс получения ковких чугунов. Влияние примесей на процесс графитизации. Применение ковких чугунов.
Отливки из черно-сердечного ковкого чугуна получают путем графитизирующего отжига отливок из белого чугуна. Они характеризуются повышенными σв и δ вследствие образования при отжиге хлопьевидного графита, более компактного, чем в СЧ с пластинчатым графитом. Металлическая основа у КЧ, как и у других чугунов, может быть ферритной или перлитной в зависимости от его химического состава и применяемого режима термической обработки. Основные преимущества отливок из КЧ заключаются в однородности их свойств по сечению, практическом отсутствии напряжений. КЧ применяется преимущественно для отливок с толщиной стенок 3—50 мм, что связано со стремлением обеспечить безусловное получение структуры БЧ при литье и однородность строения и свойств во всех сечениях отливки. Химический состав ковкого чугуна не регламентируется ГОСТом, а определяется требованиями к его механическим и технологическим свойствам. Основные элементы, с помощью которых регулируются свойства ковкого чугуна, — углерод и кремний.
Мех. св-ва ковкого чугуна в значительной мере зависят от общего объема содержащихся в нем включений углерода отжига и поэтому для получения высококачественного сплава следует отдавать предпочтение низкоуглеродистому чугуну (2,4—2,7% С). Карбидообразующие элементы при большом содержании в чугуне замедляют его графитизацию, некоторые из них (Ti, Та, Zr, Nb) при малом содержании оказывают модифицирующее действие и ускоряют графитизацию. С, Si, А1 — графитизацию ускоряют. Наиболее высокими свойствами обладает чугун с пониженным содержанием углерода. Марганец повышает прочность феррита и увеличивает количество связанного углерода. При повышении содержания марганца до 0,8—1,4% увеличивается количество перлита в структуре и прочность чугуна повышается, но резко падают пластичность и ударная вязкость. Марганец снижает температуру эвтектоидного превращения, чем затрудняет 2-ю стадию графитизации и способствует образованию структуры зернистого перлита. Сера. Избыточную серу считали вредной примесью, тормозящей первую стадию графитизации ковкого чугуна. Однако установлено, что избыточная сера, растворяясь в металлической основе, дает возможность получать ковкий чугун с высокими механическими свойствами и компактной формой графита. Фосфор ускоряет первую и замедляет вторую стадии графитизации. Хром является наиболее сильным замедлителем процесса графитизации ковкого чугуна. Его содержание обычно ограничивают 0,06—0,08%. Молибден способствует измельчению перлита и графитных включений, увеличивает предел прочности (на 3—7 кГ/мм2 при присадке 0,5% Мо), но затрудняет графитизацию вследствие образования легированного цементита и специальных карбидов. Он влияет аналогично хрому, но слабее последнего. Молибден предохраняет ковкий чугун от хрупкости в интервале температур 300—500° С.
Ванадий. Присадка 0,05—0,10% ванадия позволяет получать износостойкий ковкий чугун с сорбито-перлитной основой. Прочностные характеристики повышаются на 30—40%.